Batterie al litio: durata quasi illimitata grazie a nanofili in oro
Una nuova batteria realizzata con nanofili in oro, manganese e plexiglass è in grado di sopportare oltre 200 mila cicli di ricarica.
Fonte immagine: Steve Zylius / UCI
Le batterie agli ioni di litio potrebbero durare oltre ogni più rosea aspettativa grazie a un nuovo metodo produttivo sviluppato dagli scienziati dell’Università della California di Irvine. Il team di ricercatori ha ideato una tecnica innovativa per realizzare le batterie che sfrutta le proprietà dei nanofili, minuscole strutture semiconduttive. Il metodo, descritto sulla rivista ACS Energy Letters, permetterà di creare batterie agli ioni di litio in grado di resistere a oltre 200 mila cicli di ricarica senza degradarsi o perdere efficienza.
I nanofili sono una delle frontiere più promettenti della ricerca sui sistemi di accumulo. Le batterie agli ioni di litio convenzionali hanno ormai raggiunto il picco d’efficienza. I nanofili, migliaia di volte più sottili di un capello umano, potrebbero essere un elemento determinante nella nuova generazione di batterie per via della loro elevata conduttività e della grande capacità di stoccaggio. I nanofili possono essere inseriti in quantità elevate in aree ristrette, garantendo una superficie ampia per il trasferimento degli elettroni e l’accumulo dell’energia.
Uno dei punti deboli della tecnologia è la scarsa durata, dovuta all’estrema fragilità dei nanofili. Le batterie ai nanofili tendono a degradarsi facilmente. Gli scienziati californiani hanno esaminato diverse combinazioni di nanofili, scoprendo per caso che ricoprire i nanofili in oro con un guscio protettivo a base di biossido di manganese e successivamente con un gel in plexiglass aumentava a dismisura la resistenza delle batterie agli ioni di litio.
Le batterie hanno sopportato oltre 200 mila cicli di ricarica a fronte degli appena 5 mila conseguiti con le tecnologie esistenti. L’intuizione più brillante degli scienziati americani è stata la sostituzione del liquido elettrolitico con un gel. L’inventrice della formula, la dottoressa Mya Le Thai, ha spiegato che la struttura del nuovo elettrodo si preserva facilmente e più a lungo:
La nostra ricerca dimostra che è possibile realizzare elettrodi basati sui nanofili con una maggiore durata della vita. Queste batterie possono durare decine di anni.
La tecnologia potrebbe essere impiegata nei piccoli dispositivi elettronici, dagli smartphone ai giocattoli, per estenderne la durata. Il prossimo passo dei ricercatori sarà scovare materiali più economici dei nanofili in oro in grado di garantire le stesse performance.
